Какова масса образовавшегося сложного вещества в результате реакции алюминия массой 3,51 г с кислородом (Al

Арина

45

Данная задача относится к разделу химии и исследует реакцию алюминия с кислородом. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения массы, который гласит, что масса продуктов реакции должна быть равна массе реагентов.

Начнем с записи уравнения реакции:
\[2Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3\]

По уравнению видно, что для образования 2 молекул Al2O3 требуется 2 молекулы Al и 3 молекулы O2.

Теперь мы можем рассчитать молярные массы реагентов и продуктов:
Молярная масса Al = 26.98 г/моль
Молярная масса O2 = 32.00 г/моль
Молярная масса Al2O3 = 101.96 г/моль

Дано, что масса алюминия равна 3.51 г.

Последовательно выполним несколько шагов, чтобы определить массу образовавшегося сложного вещества:

Шаг 1: Найдем количество вещества алюминия.
Количество вещества алюминия (n) можно рассчитать, используя формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где m - масса алюминия, M - молярная масса алюминия.

Подставим известные значения:
\[n = \frac{3.51 г}{26.98 г/моль}\]
\[n \approx 0.13 моль\]

Шаг 2: Определим количество вещества кислорода.
Так как коэффициент 3 перед O2 в уравнении показывает, что для реакции необходимо 3 молекулы кислорода, мы должны умножить количество вещества кислорода на этот коэффициент.

Количество вещества кислорода (n) можно рассчитать, используя формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где m - масса кислорода, M - молярная масса кислорода.

Поскольку у нас нет информации о массе кислорода, нам необходимо знать соотношение между массой алюминия и кислорода. Из уравнения реакции видно, что массовое отношение (Al:O2) равно 2:3. Это означает, что на каждые 2 грамма алюминия требуется 3 грамма кислорода.

Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти массу кислорода:
\[\frac{m_{Al}}{m_{O2}} = \frac{2}{3}\]
\[m_{O2} = \frac{3}{2} \cdot m_{Al}\]
Подставляем значение массы алюминия:
\[m_{O2} = \frac{3}{2} \cdot 3.51 г\]
\[m_{O2} \approx 5.27 г\]

Шаг 3: Найдем количество вещества Al2O3, образовавшегося в результате реакции.
Количество вещества Al2O3 (n) можно рассчитать, используя формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где m - масса Al2O3, M - молярная масса Al2O3.

Поскольку из уравнения реакции видно, что для образования 2 молекул Al2O3 нужны 2 молекулы Al, мы можем умножить количество вещества алюминия (0.13 моль) на коэффициент пропорциональности (2 моль Al2O3 / 2 моль Al):
\[n_{Al2O3} = 0.13 моль \times \frac{2 моль Al2O3}{2 моль Al}\]
\[n_{Al2O3} = 0.13 моль\]

Шаг 4: Определим массу Al2O3.
Массу Al2O3 можно рассчитать, используя формулу:
\[m = n \cdot M\]
где m - масса Al2O3, n - количество вещества Al2O3, M - молярная масса Al2O3.

Подставим значения:
\[m_{Al2O3} = 0.13 моль \times 101.96 г/моль\]
\[m_{Al2O3} \approx 13.24 г\]

Таким образом, масса образовавшегося сложного вещества Al2O3 в результате реакции алюминия массой 3,51 г с кислородом составляет приблизительно 13,24 г.